木结构应用特点

木结构应用特点（共12篇）

木结构应用特点 篇1

水处理工艺中, 离子交换树脂的用途十分广泛。在给水处理中, 可用于水质软化和脱盐, 制取软化水、纯水和超纯水;在废水处理中, 可除去废水中的某些有害物质, 回收有价值化学品、重金属和稀有元素;在化工、生物制药等方面, 能有效地进行分离、浓缩、提纯等。离子交换工艺具有可深度净化、效率高及可综合回收等优点。随着工业向高技术发展, 对工业用水的水质也提出了更高纯度的要求, 此外, 环境废水的深度处理也变得更加必要, 离子交换技术因而占有十分重要的地位。

主要介绍了离子交换树脂的结构、再生方式、交换容量和在水处理方面的应用, 及交换能力的变化。

1离子交换树脂的物理结构

离子树脂常分为凝胶型和大孔型两类。

凝胶型树脂的高分子骨架, 在干燥的情况下内部没有毛细孔。它在吸水时润胀, 在大分子链节间形成很微细的孔隙, 通常称为显微孔。湿润树脂的平均孔径为2~4nm。这类树脂较适合用于吸附无机离子, 它们的直径较小, 一般为0.3~0.6nm。这类树脂不能吸附大分子有机物质, 因后者的尺寸较大, 如蛋白质分子直径为5~20nm, 不能进入这类树脂的显微孔隙中。

大孔型树脂是在聚合反应时加入致孔剂, 形成多孔海绵状构造的骨架, 内部有大量永久性的微孔, 再导入交换基团制成。它并存有微细孔和大网孔, 润湿树脂的孔径达100~500nm, 其大小和数量都可以在制造时控制。孔道的表面积可以增大到超过1000m2/g。这不仅为离子交换提供了良好的接触条件, 缩短了离子扩散的路程, 还增加了许多链节活性中心, 通过分子间的范德华引力产生分子吸附作用, 能够像活性炭那样吸附各种非离子性物质, 扩大它的功能。一些不带交换功能团的大孔型树脂也能够吸附、分离多种物质, 例如化工厂废水中的酚类物。

大孔树脂内部的孔隙又多又大, 表面积很大, 活性中心多, 离子扩散速度快, 离子交换速度也快很多, 约比凝胶型树脂快约十倍。使用时的作用快、效率高, 所需处理时间缩短。大孔树脂还有多种优点:耐溶胀, 不易碎裂, 耐氧化, 耐磨损, 耐热及耐温度变化, 以及对有机大分子物质较易吸附和交换, 因而抗污染力强, 并较容易再生。

2离子交换树脂的交换容量

离子交换树脂进行离子交换反应的性能, 表现在它的“离子交换容量”, 即每克干树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数, meq/g (干) 或meq/m L (湿) ;当离子为一价时, 毫克当量数即是毫克分子数 (对二价或多价离子, 前者为后者乘离子价数) 。它又有“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”等三种表示方式。

2.1总交换容量, 表示每单位数量 (重量或体积) 树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。

2.2工作交换容量, 表示树脂在某一定条件下的离子交换能力, 它与树脂种类和总交换容量, 以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。

2.3再生交换容量, 表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量, 表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。

离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行。这些离子尺寸较小, 能自由扩散到树脂体内, 与它内部的全部交换基团起反应。而在实际应用时, 溶液中常含有高分子有机物, 它们的尺寸较大, 难以进入树脂的显微孔中, 因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。

3离子交换树脂的再生方式

3.1顺流再生。顺流再生时原水与再生液流过交换剂层的方向相同。因此在再生液流过交换剂层时首先接触到的是交换剂层上部完全失效的已包含上部交换剂层被置换出来的离子, 影响交换剂层下部的再生度 (再生度指离子交换剂层中已再生离子量与全部交换容量的比值) , 造成处理水质降低、再生剂耗量增加。顺流再生离子交换设备简单, 工作可靠, 但受原水水质组分影响大, 交换容量不能得到充分利用。而再生后, 下部再生度最低, 为了提高出水质量和工作交换容量, 必须增加再生剂的耗量。

3.2逆流再生。原水从交换器上部进入与再生液的方向相反, 逆流再生 (也称对流再生) 过程中交换剂层的离子分布状态。与顺流再生比较, 采用逆流再生提高了再生剂利用率, 降低再生剂耗量, 提高出水质量;降低清洗水耗量, 降低再生废液排放量与排放浓度。

4应用领域

4.1水处理。水中的Ca2+、Mg2+含量在0.4mmol/L以上时称为硬水。如果硬水中含有HCO3-时, 则加热时会产生Ca CO3和Mg CO3沉淀, 锅炉在使用这种水时在运行中会有结垢, 造成危害。离子交换法软化水, 是将水中的Ca2+、Mg2+除去, 使水软化, 因此实质是一种化学脱盐法。软化水系统一般以减少水中的钙镁离子的含量为主, 有些软化系统中还可以去掉水中的碳酸盐, 甚至还可以降低水中的阴阳离子的含量 (即降低水中的含盐量) 。

4.2除盐水、纯水、高纯水的制备。纯水是随着工业对水质要求的日益严格而不断发展起来的。如半导体、集成电路的日趋微型化, 工艺用水的纯度要求越来越高, 目前纯水已经成为集成电路的基础材料之一。超纯水制备中离子交换树脂是最主要的纯化手段, 是脱盐的关键。通过离子交换反应将原水中的所有的溶解性的盐类以及游离态的酸碱离子除去, 可制取除盐水。

4.3食品工业。离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如:高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后, 再经水解反应, 产生葡萄糖与果糖, 而后经离子交换处理, 可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

4.4合成化学和石油化学工业。在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱, 同样可进行上述反应, 且优点更多。如树脂可反复使用, 产品容易分离, 反应器不会被腐蚀, 不污染环境, 反应容易控制等。

4.5环境保护。离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前, 许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质, 这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子, 回收电影制片废液里的有用物质等。

4.6湿法冶金及其他。离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

参考文献

[1]李红艳, 李亚新, 李尚明.离子交换技术在重金属工业废水处理中的应用[J].水处理技术, 2008, (2) :12-15.

[2]雷兆武, 孙颖.离子交换技术在重金属废水处理中的应用[J].环境科学与管理, 2008 (10) :82-84.

[3]李红艳, 李亚新, 岳秀萍.离子交换去除饮用水中有机物的研究进展[J].工业水处理, 2009 (4) :16-20.

[4]邵林.水处理用离子交换树脂[M].北京:水利电力出版社, 1989.

木结构应用特点 篇2

钢结构楼梯所用的材料毋庸置疑就是钢结构，而钢结构楼梯是焊接支点少，承重高，造型多，技术含量高著称。

钢结构楼梯也同样是采用了钢结构的强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好，便于安装和拆卸。造型美观，价格适宜，经济实用,具有防台风、抗地震、隔热、隔音、保温、防潮等特点。但钢结构存在防火和腐蚀问题。所以钢结构楼梯在制作安装时，是将表面进行喷塑、浸锌或烤漆等处理技术。

同时钢结构楼梯，不易受立柱，楼面等结构影响结实牢固。钢结构楼梯所采用的钢板均经过调试准确焊接而成，因此踏板装上以后前后左右均一致水平。而且所有材料配件均横平竖直。其钢结构楼梯的材料样式很多，包括方管，圆管，角铁，槽钢，工字钢等，因此最终钢结构楼梯的造型也是多种多样，极具时代气息和时尚气息。

钢结构楼梯的主要特点有以下四点：一是占地面积。二是造型优美。钢楼梯，有U字转角，有90度转直角形、有S形360度螺旋式、有180度螺旋形，造型多样、线条美观。三是实用性强。钢木结构采用铸钢管件，有无缝钢管、扁钢等多种钢材骨架。四是色彩亮。钢结构楼梯表面处理工艺多样,可以是全自动静电粉末喷涂(即喷塑),也可以全镀锌或全烤漆处理，外形美观，经久耐用。适用于室内或室外等大多数场合使用。能体现现代派的钢结构建筑艺术。

结合以上钢结构楼梯的特点，其应用范围也是十分的广泛。可广泛用于公路，街道栏杆，过街天桥，地铁的扶手和护拦、码头、车站、等户外设施；也可以餐厅、厂房、仓库、体育馆、大型市场、休闲度假产所等户内设施。

由于钢结构产品在建筑业的广泛应用以及产品自身的节能环保效果，所以发电厂、采矿业、石油化工、造船工业、污水处理、港口码头、市政工程、机械冶金、农牧园林、纺织化纤、食品加工、交通运输、化肥制药、精练油厂、建筑材料、油脂化工等相关行业也被广泛的涉猎。

木结构应用特点 篇3

【关键词】钢结构；住宅；体系结构

2001 年经国家经贸委批准，将“轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用”作为我国建筑业用钢的突破点，正式列入国家级重点技术创新项目，钢结构住宅引起社会各界广泛关注。现在，建设部科技司组织的 36 项钢结构住宅建筑体系及关键技术研究课题，正在深入开展攻克关键技术、总结试点工程经验进一步推广阶段。为了凸现钢结构住宅的优点，本文简单介绍了钢结构的优点及其在住宅上的应用。

1.钢结构的优点

1.1材料的强度高，塑性和韧性好

钢材和其它建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比，强度要高得多。因此，特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。钢材还具有塑性和韧性好的特点。塑性好，结构在一般条件下不会因超载而突然断裂；韧性好，结构对动力荷载的适应性强。良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。另一方面，由于钢材的强度高，做成的构件截面小而壁薄，受压时需要满足稳定的要求，强度有时不能充分发挥。

1.2材质均匀，与力学计算的假定比较符合

钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性，而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此，钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。钢材在冶炼和轧制过程中质量可以得到严格控制，材质波动的范围小。

1.3钢结构制造简便，施工周期短

钢结构所用的材料单纯而且是成材，加工比较简便，并能使用机械操作，因此，大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件，精确度较高。构件在工地拼装，可以采用安设简便的普通螺栓和高强度螺栓，有时还可以在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装，以缩短施工周期。此外，对已建成的钢结构也比较容易进行改建和加固，用螺栓连接的结构还可以根据需要进行拆迁。

1.4钢结构的重量轻

钢材的密度虽比混凝土等建筑材料大，但钢结构却比钢筋混凝土结构轻，原因是钢材的强度与密度之比要比混凝土大得多。以同样的跨度承受同样荷载，钢屋架的重量最多不超过钢筋混凝土屋架的1/3至1/4，冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10，为吊装提供了方便条件。对于需要远距离运输的结构，如建造在交通不便的山区和边远地区的工程，重量轻也是一个重要的有利条件。

当然任何一种材料都不是十全十美的，钢材的耐腐蚀性和耐火性就较为欠缺，在对结构进行防护时费用比钢筋混凝土结构高。不过在没有侵蚀性介质的一般厂房中，构件经过彻底除锈并涂上合格的油漆，锈蚀问题也并不严重。近年来出现的耐大气腐蚀的钢材具有较好的抗锈性能，已经逐步推广应用，并取得了良好的效果。钢材长期经受100℃辐射热时，强度没有多大变化，具有一定的耐热性能，但温度达150℃以上时，就须用隔热层加以保护。钢材不耐火，重要的结构必须注意采取防火措施。

2.钢结构在住宅上的应用以及推广价值

（1）结构自重轻。根据比较，相同的建筑造型，六层钢结构住宅重量仅相当于四层砖混结构住宅的重量。建筑总质量小，地震力效应小，且延性好，相应抗震性能优良。历次大地震灾害资料对比都说明了这一点。

（2）材料各向同性，符合力学假定，提高了设计精度。

（3）由于工厂化加工制造，精度高，易于保证质量，与混凝土相比，更符合结构设计要求。同时施工速度快，工期缩短40%以上，可使建筑物更早的投入使用，提早产生效益。

（4）在设计中由于业主的要求，经常要进行变更，采用钢结构较易配合变更。施工时干式作业减少了对环境的污染，且构件运输方便，费用低。

（5）可在梁腹板处开孔走管道，不像混凝土结构在梁底通过。因此在楼层高度一样的情况下，采用钢结构可提高层间净高。

（6）对北方而言，钢结构住宅的优势更为明显。钢材的耐腐蚀性较差，而北方气候干燥，降水少，蒸发量大，对于钢材的“湿腐蚀”具有天然的防护作用。此外，北方冬季较长，不利于施工。钢结构施工速度快的优势就明显地体现了出来，既保证了建筑结构的工期质量，又减少了因冬季施工所带来的温度等方面的问题。

（7）轻质高强，简单实现大跨与复杂几何结构，创造开放式住宅。传统结构（砖混、混凝土）由于受材料限制，其开间一般在 3.0m、3.3m、3.6m、4.2ｍ。如果需要更大开间，则会造成“肥梁胖柱”，房高也会受到影响。而在梁高相同的情况下，钢结构开间可比混凝土大 50%。在梁柱等强度条件下，可增加建筑有效使用面积5%~7%。

（8）北方冬季时间长，室外温度低，因此室内都通过暖气来取暖，采暖期长达半年。这就要求外墙要有良好的保温措施，否则对能源是一种很大的浪费。钢结构住宅的墙体一般选用与之配套的板材，与传统的砖墙相比具有较好的保温性能，在建筑节能方面有明显的优势。由此可见，钢结构住宅不仅加快了国家和城市的发展速度，带动了与之相关的其它行业的发展，还提高了住宅质量和人们的居住水准，而且它作为一种商品综合经济效益高，可使买卖双方都获得利益。钢结构住宅还促进了住宅产业化的发展进程，尤其是使用材料的环保性，给社会带来良好的综合效益，而与之相比的钢混和砖混等传统结构住宅越来越暴露出它们的缺点，和对发展的阻碍，取而带之的钢结构已经到了势在必行的阶段，这也正是现阶段发展钢结构住宅的原因。

3.钢结构布置

钢结构设计的基本原则是：结构必须有足够的强度、刚度和稳定性，整个结构安全可靠；结构应符合建筑物的使用要求，有良好的耐久性；结构方案尽可能节约钢材，减轻钢结构重量；尽可能缩短制造、安装时间，节约劳动工日；结构构件应便于运输、便于维护；在可能条件下，尽量注意美观，特别是外露结构，有一定建筑美学要求。按照上述原则，根据实际案例原建筑设计的布置和功能要求，综合考虑了结构的经济性、建筑设计的特点和施工合理性等因素，采用钢框架—支撑和钢框架--剪力墙结构体系，并分别进行了布置。

3.1梁柱体系

平面采用普通梁格体系。梁采用热轧焊接H形截面钢梁，柱为焊接箱型钢柱。整个结构设计成刚性框架结构，竖向荷载由梁、板、柱承担。框架的梁与梁、梁与柱、柱与基础均按刚性连接设计，现场连接采用高强螺栓与焊接共同作用。次梁为H形截面单跨简支梁，设计主次梁时均不考虑楼盖与钢梁的组合作用。

3.2抗剪体系

分析计算表明，在全部水平风荷载和地震力作用下，上述结构体系局部刚度较弱，因此钢框架—支撑结构体系通过布置中心支撑来抵抗水平荷载。钢框架—剪力墙结构体系的中间部分电梯井与楼梯间布置钢筋混凝土剪力墙，来抵抗水平外力的冲击。

3.3楼盖体系

一般各层楼(屋)盖均采用钢筋混凝土楼(屋)盖，楼板厚度依结构计算定为110mm,140mm。在结构计算中，认为楼盖刚度足够大，符合平面内无限刚性的假定。

3.4基础形式

钢框架—支撑采用柱下独基，钢框架—剪力墙采用柱下独基与筏板基础。

3.5内外墙体系

框—剪采用蒸压轻质加气混凝土板材(简称 ALC 板材)，外墙板厚为200mm，内墙板厚100mm。框-支采用陶粒硂砌块。

总之，钢结构住宅符合国家住宅产业化的目标，符合可持续性发展的战略， 并对保护耕地、提高城市建设水平有较大作用。有了国家政策的支持、技术的保证，钢结构住宅具有光明的前景。

【参考文献】

［１］刘玉株.钢结构住宅技术问题讨论.建筑创作，2003,2.

［２］陈禄如等.攻克关键技术推动钢结构住宅发展.建设科技，2003,12.

［３］马飞宇.钢结构住宅—我国住宅工业化的发展方向.盐城工学院学报，2003,6.

箱式变电站结构特点及应用分析 篇4

近几年,我国引进了欧美箱变技术,填补了技术空缺,为我国电气工程方面提供了新设备――箱式变电站(简称箱变)。箱变由于能够深入负荷中心,减少供电半径,提高终端用户的电压质量,是现在配电系统中比较安全可靠、经济实惠的新型配电装置之一。它是包含高压开关柜、变压器和低压开关柜的预装式变电站,由于其可以进行模块化生产组装,成套性比较强,组装比较灵活,现场安装工作量小,缩短了在现场安装调试的时间;体积小、结构紧凑、整体可移动,既可用于户内,也可用于户外,是电网改造、小区供电、矿山、企业中理想的新型成套设备。根据周围环境的特点,改变箱式变电站箱体的颜色和结构形式,使之完美的融入到周围的环境中,还可以成为一道靓丽的风景。

1 箱变的定义

箱式变电站(简称箱变)是将高压配电装置、配电变压器和低压配电装置,按着一次系统方案将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起,安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内,全封闭运行。

2 箱变的分类

2.1 景观式外壳箱变

景观式外壳箱变分为木条式和石材式,如图1所示。木条式优点:抗晒防腐蚀性能强,防冻、防潮、不生锈、不易导热,有效降低了箱变内部温度,免维修,使用周期长。石材式优点:阻燃性能和防火性能较好,可根据周围建筑环境的特点,选择合适的结构形式和颜色,从而达到美化环境的作用,附加值更高。

2.2 普通铁壳式箱变

铁壳式箱变的优点:除了具有较好的阻燃性能和防火性能以外,其机械性能和抗压抗冲击性能更好,现在为了适应一些高盐等环境恶劣的地区,还出现了不锈钢外壳的箱变。

3 箱变的结构特点

箱变一般由变压器、高压配电装置和低压配电装置三部分组成,以“目”字形或“品”字形组合,如图3所示,一般以金属外壳铠装而成。变压器可以是油浸或干式,高压配电部分可以是空气的,也可以充六氟化硫气体,其内部通常以负荷开关和熔断器组合电器代替断路器功能,低压配电一般由进线柜,出线柜和电容(无功补偿)柜组合而成。

4 低压柜的组成及结构特点

由于受箱变的空间限制,一般低压柜的高度都比正常配电室内的低压柜矮,高度一般在1740mm~2000mm之间,低压柜宽度可根据箱变外壳和工程要求进行设计。常规的低压配电一般由进线柜,出线柜和电容柜三种柜型组合而成。排列方式为从左到右或从右到左依次排列,和面对面排列,一般低压柜面对面排列时需要有母线桥连接。

进线柜一般配有专门的计量小室,用于装供电局的互感器和计量表计,有铅封。出线柜为了便于关门操作,将出线塑壳断路器的操作手柄露出柜外。电容柜内一般装的是智能电容,可根据无功功率的大小向线路进行自动投切电容,来改善线路的供电质量。

5 应用

在当今社会和城市快速发展的进程中,用电负荷的密度越来越高,城市用地也越来越紧张,以前的架空电缆,杆架上安装配电变压器的方式也将不在适应人们的需求。而箱变的小型化、集中化、可深入负荷中心的配电方式将会成为主要的配电设备之一。现在的工矿企业,住宅小区及一些大型商场,公共场所等,都是箱变的应用方向。

另外,为了适应电力系统对整个变电站实现遥测、遥控、遥调、遥信、遥视的五遥功能,箱式变电站也引进了自动化技术,在高压配电室安装DTU,完成对开关设备的位置信号,电压,电流,有功、无功功率,电能等数据的采集,实现对开关设备进行远方合分控制,具有了智能化终端的功能。

摘要：箱式变电站以其显著优点,在电气工程中被广泛应用。主要介绍了箱变的定义,分类及结构特点;箱变内部的低压柜组成、布置以及箱变的推广应用。

关键词：箱变,结构,应用

参考文献

[1]变压器运行规程(DL/T572-95)[M].北京:中国电力出版社,1995.

[2]高压/低压预装式变电站(GB17467—2010)[M].北京:中国标准出版社.

木结构应用特点 篇5

空间结构建筑的主要特点及网架结构的设计构造特点 时间： 2013-06-25 浏览次数： 1007次

所谓“空间结构”是相对“平面结构”而言，它具有三维作用的特性，空间结构也可以看作平面结构的扩展和深化。空间结构问世以来，以其高效的受力性能、新颖美观的形式和快速方便的施工受到人们的欢迎。各种类型轻钢结构在需要大跨度、大空间的体育场馆、会展中心、文化设施、交通枢纽乃至工业厂房，无不见到空间结构的踪影。

空间结构经过一个世纪的不断发展，在结构形式方面，除了网架、网壳之外，膜结构、张拉整体体系、开闭屋盖、可折叠结构等都是空间结构的新成员。二十世纪初期，钢铁材料为网架结构的发展提供了条件，其后的铝合金则使得网架的杆件更轻巧。近些年来的复合材料，特别是大量的新型建筑材料被开发出来，对空间结构的发展产生了强烈的影响。材料应用方面由于钢材品种与强度的不断提升，空间结构也越多地采用了型钢、钢管、钢棒、缆索乃至铸钢制品。在很大程度上，空间结构成了“空间钢结构”。随着现代计算机的出现，一些新的理论和分析方法，如有限单元法、非线形分析、动力分析等，在空间结构中得到了广泛应用，以至空间结构的计算和设计更加方便和准确，使得空间结构现在千变万化，种类多样。可以说空间结构已成为当代建筑结构最重要和最活跃的领域之一。

网架结构主要分三类：双层网壳及屋面板工程第一类是由平面桁架系组成，有两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架及三向网架四种形式；第二类由四角锥体单元组成，有正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架及星形四角锥网架五种形式；第三类由三角锥体单元组成，有三角锥网架、抽空三角锥网架及蜂窝形三角锥网架三种形式。壳型网架结构按壳面形式分主要有柱面壳型网架、球面壳型网架及双曲抛物面壳型网架。网架结构按所用材料分有钢网架、钢筋混凝土网架以及钢与钢筋混凝土组成的组合网架，其中以钢网架用得较多。

网架结构一般是以大致相同的格子或尺寸较小的单元（重复）组成的。常应用在屋盖结构。

网架结构是高次超静定结构体系。板型网架分析时，一般假定节点为铰接，将外荷载按静力等效原则作用在节点上，可按空间桁架位移法，即铰接杆系有限元法进行计算。也可采用简化计算法，诸如交叉梁系差分分析法、拟板法等进行内力、位移计算。单层壳型网架的节点一般假定为刚接，应按刚接杆系有限元法进行计算；双层壳型网架可按铰接杆系有限元法进行计算。单层和双层壳型网架也都可采用拟壳法简化计算。

网架结构的杆件截面应根据强度和稳定性计算确定。屋面造型及钢结构雨蓬为减小压杆的计算长度增加其稳定性，可采用增设再分杆及支撑杆等措施。用钢材制作的板型网架及双层壳型网架的节点，主要有十字板节点、焊接空心球节点及螺栓球节点三种形式。十字板节点适用于型钢杆件的网架结构，杆件与节点板的连接，采用焊接或高强螺栓连接。空心球节点及螺栓球节点适用于钢管杆件的网架结构。单层壳型网架的节点应能承受弯曲内力，一般情况下，节点的耗钢量占整个钢网架结构用钢量的15～20％。

M1伽兰德步枪结构特点 篇6

发射时部分火药燃气通过该导气孔进入位于枪管下方的导气室内，并推动一个长行程导气活塞，活塞向后运动并通过连杆推动机框，机框经过8mm的自由行程后，枪机上的导向凸轮沿机框导槽的直槽部分滑动。在机框继续后坐时迫使导向凸轮向上，带动枪机由右向左转动，使枪机上的两个闭锁突笋从机匣的闭锁槽中解脱出来，实现开锁。枪机后坐过程中，拉壳钩、抛壳挺完成抛壳动作。与此同时，枪机后端压倒击锤，击锤簧被压缩，击锤成待击状态。

当机框尾端撞击机匣后端面后，复进簧开始驱使枪机组前进。当枪机复进到接近闭锁位置时，机框导槽导引枪机上的导向凸轮向下转动，带动枪机由左向右转动，直至两个闭锁突笋进入闭锁位置。此后机框继续复进8mm自由行程，枪再成待击状态。该枪的扳机上有扳机连杆和钩状第一阻铁。扣压扳机时，第一阻铁随之向前运动，带有阻铁簧的第二阻铁则装在扳机连杆上。击锤上有两个钩，当击锤被完全压倒时，两钩呈水平位置，但一个朝前称为主钩，一个朝后称为辅钩。另外，在1940年以前的复进簧是缠绕成“方形”的，从1940年底开始被换成盘旋缠绕的弹簧。手动保险卡销在扳机护圈前面，把它向后推到保险位置时，其上方的缺口便与击锤上的凸肩扣合，从而卡住击锤，同时还把击锤推向后方，与阻铁解脱，此外保险卡销还阻止了扳机运动，使扳机扣不动。

M1步枪采用木制的整体式枪托，枪托底部有钢制托底板。在1940年以前生产的M1步枪为实心枪托，在1 940年底以后生产的M1步枪在枪托内增设了附件室，存放维护工具。早期的枪托左侧还标有“SA／SPG”的字样。SA代表春田兵工厂，SPG是当时主检验工程师斯坦利·P·吉布斯的缩写。吉布斯离任后，枪托上的标志是春田兵工厂指挥官的英文名缩写。

M1步枪的准星设在枪口导气箍上，片状准星，有护翼保护。觇孔式照门安装在机匣后上方，表尺分划为英制单位，从200码～1000码(约183m～91 4m)，每100码为一个增量。枪口的前护手部分可作为刺刀座。

M1步枪配用一些不同形式的刺刀，包括刃长16英寸(406mm)的M1905式，刃长10英寸(254mm)的M1905E1式，刃长10英寸(254mm)的M1式，和刃长6英寸(152mm)的M5式。枪管上可套上M7式枪榴弹发射套管，并在扳机前方安装M15式枪榴弹瞄准具。

M1步枪采用整体式弹仓供弹，在原本使用0.276佩德森步枪弹时，其弹仓容量为10发，但当改为M1 906式30-06步枪弹(7.62×63mm)后，由于弹壳直径增大而使容弹量减少到8发。装弹时，先打开枪机，把一个装有8发枪弹的漏夹从顶部整个插入弹仓内，然后该漏夹会留在弹仓内直到8发枪弹都射完，一旦弹仓(和漏夹)打空后，枪机被挂起，同时空的漏夹会被托弹板从弹仓中弹出，此时可以再次装填。这种供弹系统最大的缺点就是装填不方便，例如在弹仓未打空的情况下，即使只剩下一发子弹，也无法立即更换上一个全满的弹夹。如果要把半满的弹仓加满，只能逐发逐发地用手装填。而如果要把半满的弹夹取出，就需要两手并用，先拉开枪机，再压下机匣左侧的弹夹卡扣，让弹夹连同剩余的枪弹一起从步枪中抛出。

港口登船梯的结构特点及应用 篇7

1 ZGW/T型登船梯的主要特点

ZGW/T型登船梯作为一种码头船用设备, 是经过设计人员采用国外先进技术并结合国内码头实际情况而设计制造的, 经众多石化码头使用一致反映良好, 安全可靠, 操作轻便灵活, 安装维修方便, 在国内同行业中具有极大的优势。它主要有以下特点: (1) 覆盖所有船型, 规格品种齐全。 (2) 它能满足舷梯耐腐蚀、重量轻、强度高、美观耐用的功能。 (3) 采用目前应用广泛、技术成熟、发展前景广阔的可编程控制器 (PLC) 运用到该控制系统中, 从而使该系统具有技术先进、使用方便、安全可靠等特点。 (4) 主梯与旋转平台间采用铰接, 采用液压缸控制悬臂的俯仰, 主梯就位后, 液压缸具有自由浮动功能。主梯油缸配有防冲击断流阀, 当液压管线突然爆裂时起到油缸保压的作用。 (5) 回转机构由双作用油缸驱动回转支承, 实现±90°回转功能。达到±90°时声光报警.就位后手工操作实现自锁。 (6) 塔架采用矩形钢管焊接而成, 采用框加结构设计提高整体的抗风能力。 (7) 梯子采用变踏步结构, 即无论梯子处于何种角度, 踏步踏面始终保持水平。

尽管如此, 和传统的简易跳板相比, 其也有投资大、码头基础条件要求高、建设周期长等不足, 但作为技术进步的表现, 登船梯的广泛应用已成为必然趋势。

2 ZGW/T型登船梯的主要组成介绍

2.1 舷梯 (三角梯、前梯、主梯)

舷梯包括三角梯、主梯、前梯, 各梯之间采用铰联接。它是回转平台和油轮之间的安全通道。能够承受1000 kg的均布载荷。梯子美观轻巧, 并采用变踏步机构, 无论梯子处在何种角度, 踏步踏面始终保持与地面平行, 其俯仰幅度满足设计船型在极端高、低水位时甲板高度的要求。三角梯由支承架和滚轮组成。鉴于舷梯自重、行人载荷以及防止三角梯起落、船舶颠簸及甲板不平等因素, 三角梯采用加弹簧的万向尼龙滚轮支承轮支承。主梯、前梯及三角梯:它们由铰连接, 铰轴采用不锈钢, 梯子的俯仰角度由双侧油缸牵引实现, 主梯俯仰角度-45°~+45°, 主梯具有浮动的功能, 在一定范围内能补偿潮位变化和油轮由于载重量变化引起的油轮吃水变化。前梯俯仰角度为0~60°, 由两油缸承担, 就位后油缸自锁。三角梯由一油缸承担, 下部通过弹簧设有尼龙轮, 有缓冲作用。同时与船舶起到绝缘作用, 隔绝登船梯和船舶杂散电流。

2.2 转柱、升降架

转柱由上转台、中转台、下转台组成, 上转台设有旋转支撑轮, 下转台设有回转支座, 可在升降架内转动, 中转台是人员上下船的通道。

升降架是带动舷梯升降的主要部件, 它是由框架、上平台、下平台、滚轮装置等组成, 框架上下安装滚轮装置, 滚轮装置与轨道配合, 在轨道中上下升降。

2.3 塔架

塔架是登船梯的主要支撑件, 采用无缝方型钢管焊接。用来为升降回转平台提供升降轨道, 同时要满足整体稳定性要求。载荷分如下两种工况: (1) 非工作状态 (即收拢状态) 设计风速55 m/s。 (2) 工作状态设计风速≤25 m/s。工作级别为M4。顶部也可以安装航空灯、摄像头、照明灯、消防炮等设施。

2.4 平台、梯子、栏杆

平台、梯子、栏杆。是上下油轮的塔架内的安全通道。踏步板采用热镀锌钢格板, 具有防滑、防雨雪性能, 栏杆按标准高度不低于1050 mm, 扶手用φ33.5无缝钢管, 栏杆满足100 kg的冲击力, 踏步及栏杆都按照人机工程宜人性的设计, 使登船者方便、舒适。

2.5 升降机构

升降机构由防爆电机、斜齿轮减速箱、卷筒、防爆制动器、滑轮组组成。因升降行程不大, 故采用双联卷筒卷绕钢丝绳, 加平衡重, 优点安全可靠。

采取制动器制动, 钢丝绳安全系数大于5倍。

楼层的到位由高精度编码器通过独立的PLC计算, 并可在人机界面上进行层高设定和缓冲停车点设定。

2.6 回转机构

回转机构由双作用油缸驱动回转支承达到回转目的, 机构为常开式, 以便舷梯与平台随船一起转动。回转速度可由液压系统调整。转动角度为±90°, 由限位开关来限位, 回转±90°时声光报警。收起放置时能使舷梯投影在码头边线0.8 m以内, 并用锁定机构锁定, 防止舷梯因大风等环境因素造成登船梯的损坏。搭接油船后置于浮动状态, 满足油船漂移而舷梯不会损坏。

2.7 液压系统及电气系统

2.7.1 液压系统

登船梯配套使用的液压系统, 它主要由电机、泵、油缸、阀件、液压管线等组成, 其主要功能和特点描述如下: (1) 可满足装在设计范围的运动。 (2) 可实现手动和无线遥控等各种操作方式 (具体操作方式类型可选) 。 (3) 配备机泵和手动泵。手动泵便于停电或故障时操作。

液压系统装置描述:电机:5.5 KW防爆电机, 设计防爆等级为dⅡBT4, 防护等级为IP55。液压站:系统中的电磁阀为进口产品, 外罩为不锈钢。液压管线:采用不锈钢管, 接头型式采用焊接式, 连接可靠, 也便于装卸。油缸:为避免海洋环境对材料的腐蚀, 油缸缸杆带防尘套。

2.7.2 电气系统

电气系统主要由以下几部分组成:电控制柜、PLC系统、无线遥控系统、接近开关、声光报警器等;电控制柜:设计防爆等级为dⅡBT4, 防护等级为IP55, 在dⅡB类爆炸性气体环境中该电气控制系统具有良好的防爆性能。PLC系统:电气控制系统核心元件为德国西门子公司S7系列可编程控制器, 信息显示屏采用德国西门子TD200型文本显示器, 能以汉字形式显示系统报警和监测信息。无线遥控系统:配置无线遥控器防爆等级dⅡBT4, 防护等级IP67, 通过随身携带的遥控器可在码头上或甲板任何地方实现对登船梯的操作。接近开关:接近开关为全封闭防水结构, 本安型, 防护等级IP67, 具有使用寿命长、安全可靠的特点。

声光报警器:声光报警对超限进行报警。

2.7.3 声光报警系统

本系统由PLC及防爆声光报警器组成, 声光报警对超限进行报警, 并具有报警试验和报警取消功能。舷梯设置回转限位, 对超限进行声光报警。舷梯设置俯仰限位, 对超限进行声光报警。楼层设置升降平台限位, 对超限进行声光报警。设置起升高度限位, 对超限进行声光报警。为保证在梯边进行有线升降操作时人机分离, 在塔架登梯平台处设置推拉活动门, 待升降平台停稳后, 打开推拉门登上舷梯, 保证了人不随机升降。

3 起升机构设计计算

(1) 起升机构的设计参数。

(1) 起升载荷:pQ≈45000N; (2) 起升速度:vQ≈4m/min; (3) 最大起升高度:13200mm; (4) 起升方式:钢丝绳牵引。

(2) 设计计算。

3.1 钢丝绳选择

(1) 确定滑轮组倍率;起升升降回转机构及舷梯采用动滑轮双联滑轮组, 所以m=2;x=0.5。

(2) 计算钢丝绳的最大工作静拉力。

式中:为滑轮组效率, 查表得ηz=.099;ηd向滑轮效率, 查表得ηd=.0985;α导向滑轮数, α=2;

(3) 选钢丝绳。

(1) 根据使用场合, 选钢丝绳机构形式为6×19;表面镀锌。

(2) 钢丝绳直径。

查表得钢丝绳最小安全系数为n=5;

选择钢丝绳直径为:d=1 8;σb=1570MPa;F0=168900N;纤维芯。满足使用要求。

钢丝绳长度:经过计算需要110米, 一根。

3.2 滑轮、卷筒尺寸, 卷筒转速计算

(1) 滑轮。

滑轮的卷绕直径

式中:h为系数, 查表得, h=20;d为钢丝绳直径, d=18;

适当放大滑轮直径, 取滑轮的卷绕直径D0=418, 滑轮的槽底直径为400。

(2) 卷筒。

(1) 卷筒的卷绕直径。

式中:h为系数, 查表得, h=18;

d为钢丝绳直径, d=18;

适当放大卷筒直径, 取卷筒的卷绕直径D0=500, 卷筒的槽底直径为482。

(2) 卷筒绳槽尺寸。

卷筒选取标准槽d=18, p=20

(3) 卷筒长度。

采用一只双联卷筒

式中:L0为卷绕长度, mm;

式中:Hmax为最大起升高度, m m, Hmax=13200;

m为滑轮组倍率, m=2;D0为卷筒卷绕直径, mm D0=500;n0为安全圈圈数, 一般取5.10n≥, 这里取n0=3;p为绳槽节距, mm, p=20;

通过带入计算L0≈396mm。

L1为卷筒两端空余部分长度, 一般取L1=1 (~2) p, 取L1=2p=40mm;L2为固定钢丝绳所需长度, 一般取L2=3p=60mm;L3为中间无槽部分长度, 取L3=158mm。

(4) 卷筒壁厚与强度验算。

卷筒材料:Q235钢板卷焊

式中:A为卷绕层数系数, 查表得:A=1;[σr]为许用压应力:;σs为材料屈服极限, 查表得, σs=225MPa。

3.3 选电动机

(1) 起升机构电动机的静功率。

(2) 初选电动机

根据Nj=3.53KW, 选用YBZ160L-6起重防爆电机, 功率为11KW, 工作制为S3, 转速为1000 r/min。

3.4 减速器选择

(1) 计算减速比:

(2) 减速器选用。

选用GCWU250-200-Ⅱ齿轮-蜗轮蜗杆减速器, 额定输出扭矩为12500N.m, 自锁性能好, 负载转矩为 (45000/2) ×0.25=5625N.m, 额定输入功率为1 1 K W, 故满足设计要求。

4 结论与展望

登船梯作为现代码头的主要设备, 给码头作业带来了极大的便利, 得到广泛的应用和推广。他的使用不仅方便了码头与船舶上操作人员的顺利对接, 也极大提高了码头作业人员的安全性。通过以上的计算很好的分析了登船梯在设计过程中需要对那些方面进行安全计算, 从而在登船梯设计时, 能够更好的进行登船梯的结构进行优化。同时, 通过计算也给同型号的登船梯或同行业在设计时提供更好的参考。

参考文献

[1]岑军健.非标准机械设计手册[M].国防工业出版社.

[2]徐灏.机械设计手册[M].机械工业出版社.

浅谈钢结构建筑的特点及应用 篇8

1 钢结构建筑的发展历史

最早在建造房屋中使用钢结构的国家可以追溯到18世纪末的英国,100年后法国工程师埃菲尔建造了著名的铁塔,人们也开始尝试建造钢结构的独户住宅,从此钢结构建筑彻底改变了以往建筑造型的模式,建筑设计的理念与方法亦随之改变。早期的钢结构仅是部分构件、配件用铸铁、熟铁制成,到了19世纪80年代结构型钢的出现加快了钢结构在建筑工程中的发展,使钢结构建筑在20世纪60年代实现了其第二次理论和实践的飞跃与创新的发展。近20年来,钢结构更加广泛地应用于土木工程的公共建筑中,我国目前不仅能生产各种类型的建筑钢材,同时钢材生产的新技术、新工艺、新产品也日益增多,如彩钢压型板、彩钢复合板、彩钢扣板、拱形厂房及彩钢制品等的生产,使建筑结构充满现代化时代气息,实践证明钢结构建筑在我国更具有广阔的发展前景,值得探讨和商榷。

2 现代钢结构的建筑特点

1)预工程化程度高,建设成本降低,工期缩短。2)建筑与结构的设计与功能一体化,使建筑更富有功能化。3)钢结构建筑能够满足超高度和超跨度的要求。4)原材料可以循环使用,有助于环保和可持续发展。

3 钢结构建筑设计与技术表现

1)钢结构建筑设计的技术表现。

建筑形象的构思是一个概念形象的创作过程,是建筑创作的难点之一,也是建筑设计中备受关注的核心问题之一。回顾工业革命以来建筑与科学技术关系的发展,可以明显地发现建筑对技术变革反应的迟滞性,这从一个侧面反映了建筑学在社会文化当中的深层地位,以及建筑学与人的生活方式的密切联系。另外现代方兴未艾的信息革命正在广泛地渗透并涉及社会活动的每个领域,使现代科学思维被融入到建筑设计中,新项目的规划、建筑和景观设计方法发生了巨大的变化。建筑设计的宗旨也从单纯地追求美发展到追求问题的合理解决,从根本上改变了人们以往对建筑的认识和设计方式,并最终影响了人类千百年来形成的传统建筑观,如高技派建筑就是主要代表,以其精致的节点和精细的加工来体现高超的技艺,以更高的工艺水平来设计和“制造”建筑。

2)钢结构建筑细部设计有较高要求。

钢结构建筑设计的复杂化与精致度要求越高,对细部设计的要求也越高。因为细部设计决定一个地方最终是否得到确认及其质量。在现代钢结构建筑中,各种金属结构杆件,连接金属杆件的节点细部,常常暴露在外,使建筑带有强烈的科技感,对钢结构建筑来说细部质量保持较高的设计要求是非常重要的,在钢结构建筑中应受到特别重视。

3)建筑策划也是钢结构建筑设计与表现的影响因素。

因为钢结构建筑设计具有建筑设计的一般属性,建筑师不是随心所欲在作设计,业主设计任务书对建筑师的平面和设计构思等发生的作用是重大的。客户希望设计师有更好的业绩,而且希望在其最终产品的确定过程中,设计师和市场专家都能更高效地参与决策。在这个阶段,建设项目更强调整体设计,更强调专业设计师、市场专家及开发商之间的协调,设计过程包括了持续的信息和知识的交流与整合。另外,钢结构建筑的专业化不但能提供丰富的设计知识,而且能有效地整合设计资源和市场专家共同对建筑负责,使设计和业主的经营意图有效地结合起来,使项目获利和减少风险。

4 现代钢结构中建筑设计所面临的问题

4.1 钢结构中建筑设计的防火问题

火灾是对钢结构建筑的最大危害,钢材虽为非燃烧材料,但钢不耐火,温度为400 ℃时,钢材的屈服强度将降至室温下强度的1/2;温度达到600 ℃时,钢材基本损失全部强度和刚度,因此当建筑采用无防火保护措施的钢结构时,一旦发生火灾,很容易使建筑损坏。从发生的钢结构建筑火灾案例可以发现两类现象:1)防火保护的钢结构在火灾中没有达到规定的耐火时间而破坏;2)防火保护的钢结构在火灾中超过了预期的耐火时间而没有破坏。建筑的构造防火问题一般在钢筋混凝土结构上较易解决,而在钢结构建筑上则需考虑更多的因素,以下为两种常用防火措施:1)采用进口的新型防火板——保全板;2)根据钢结构的部位不同分别采用厚型或薄型的防火涂料,并在露明部位加涂装饰漆。

4.2 钢结构中建筑设计的防腐问题

钢材如果长时间暴露在室外受到风雨等自然力的侵蚀,必然会生锈老化,其自身承载力会下降,建筑的美观也会受影响。因此防腐问题也是钢结构建筑设计需要解决的常见问题,目前的做法主要是采用新型防腐和构造材料。在实际建筑设计中设计人员在遇到钢结构建筑时,对所设计的建筑都做出特别的要求,如涂刷防锈涂料,防火涂料属于油漆类。防火涂料一般做法为先刷红丹防锈底漆2度,再刷钢结构面漆2度(面漆颜色由甲方定)。另外对钢结构建筑的钢结构构件施工也有确定的要求,如构件出厂前涂红丹防锈底漆1道;钢结构安装调整后,将其清洗干净,然后再刷1度底漆,2度面漆。然而现在虽然有各种不同类型的防腐涂料,但较为有效的防腐涂料还需从外国进口,随着中国综合国力的增强,中国也将会生产出更优秀的新型防腐涂料。

4.3 钢结构中建筑物理问题

1)保温。

外部环境对建筑的热辐射主要从两个方面影响建筑的热环境:a.透过窗户进入室内,并被室内表面所吸收,产生了加热的效果;b.被建筑的外围护结构表面吸收,其中一部分热量通过建筑围护结构的热传导逐渐进入室内。

2)吸声。

在一些建筑大厅中,尤其是在音乐厅中顶棚反射板增加的反射声几乎同时到达听众的双耳,缺少侧向反射带来的围绕感。在这类建筑的设计中,需要综合考虑材料的使用,包括吸声性能以及装饰性、强度、防火、吸湿、加工等多方面。目前广泛地应用于音质设计和噪声控制中的解决途径是吸声材料和吸声结构。

3)隔声。

噪声与建筑密不可分,噪声污染的防治与治理已经成为建筑声学重要的组成部分。噪声规划、噪声控制等理论也逐渐演化开来。对于旅馆、公用建筑、民用住宅人们对安静的要求也越来越重视,并尽量靠近声源,会提高隔声效果。一般隔声间外墙使用隔声性能较好的材料或结构,如砖、混凝土、纸面石膏板墙等,观察部分使用隔声窗,进出部分使用隔声门或吸声迷道等。

5 结语

1)钢结构建筑设计应根据具体条件的不同而有所侧重,一个好的建筑设计,必须做到形象构思与结构构思的一体化。2)钢结构建筑的科技含量很高,结构本身往往就是建筑表现,钢结构的表现与工艺不仅是实现形象构思的必要手段,而且对建筑形象的影响极为显著,这就决定了结构构思是形象构思成功与否的关键所在。3)科学技术的进步,审美观的改变必然使得钢结构建筑不断地为扩展自身的表达语汇而寻求发展。人们所提倡的是:抛开风格要素,从结构理性主义出发,从现代的和传统的众多风格流派中吸取精华,创造出技术和艺术有机融合的钢结构精品建筑。

摘要：简述了钢结构建筑的发展历史以及现代钢结构的建筑特点和钢结构建筑的设计与技术表现,并通过一些实例对现代钢结构建筑设计中所面临的一些问题进行了论述,以期能有力地推动和促进钢结构建筑产业化的快速发展。

关键词：钢结构,建筑表现,特点,建筑设计,土木工程

参考文献

木结构应用特点 篇9

关键词：外包粘钢技术,建筑结构,加固,施工

建筑物结构加固是研究使受损建筑重新恢复作用,即使失去部分抗力的结构重新获得原有的构件抗力甚至超过原有抗力的学科。该学科包含了结构损伤学、检测学、加固理论和加固技术、设计方法、施工方法以及加固方案选择与投资效益的优化等等。但是加固技术的应用涉及的问题很多,不仅要遵循现行的规范、标准,还牵涉到过去的工程做法、标准的材料。因此,合理、有效地开展钢筋混凝土加固技术的工程应用研究,具有重要的经济和社会意义。

1 外包钢加固技术的特点与应用方式

1.1 外包钢加固技术的特点

外包钢技术是一种使用较广的传统加固方法,分为干式外包钢法和湿式外包钢法两种形式。它可以在基本不增大构件截面尺寸的情况下较多地提高其承载力,增大延性和刚度。适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸,而又需要大幅度提高承载力的混凝土结构。当采用化学灌浆外包钢加固时,型钢表面温度不应高于60 ℃,当环境具有腐蚀介质时,应有可靠的防护措施。与其他几种加固方法相比较,外包钢加固有一些特殊的优点:1)基本不增加构件及结构的荷载,不改变原设计的结构体系和受力形式;2)胶粘剂硬化时间快,施工周期短,现场操作简单;3)胶粘剂强度高于混凝土本体强度,可以使加固体与原构件共同工作,受力均匀;包钢加固一方面补充了原构件钢筋的不足,有效提高了原构件的承载力,另一方面还通过大面积的钢板粘贴,有效地保护了原构件的混凝土,限制裂缝的开展,提高了原构件的刚度和抗裂能力。

1.2 外包钢加固技术的应用方式

湿式外包钢法同干式相比,在受力机理上更为合理,它能使原结构与加固结构共同工作,协同变形,从而做到无需单纯靠增大原构件尺寸来提高截面承载力,在使用功能及投资预算上有明显的优点。湿式外包钢加固法,是以型钢外包于构件的四角,外包型钢与构件间用乳胶水泥粘贴或环氧树脂化学灌浆等方法粘结,使型钢架与原构件能整体工作共同受力,它在受力上既注重发挥新加型钢架的承载力,并能通过结合面与原构件共同受力协同变形,使原结构混凝土形成三向受压应力的核心混凝土,从而大大提高了原结构混凝土的抗压强度。干式外包法不能保证外包结构与原混凝土结构之间的剪切应力的有效传递,因此二者的协调工作性能较差;湿式外包钢法是在外包钢与原混凝土之间加入粘结材料,提高了二者的共同工作性能。在建筑结构工程加固应用中一般有两种情况:1)由于设计时计算错误、施工缺陷及改变原使用目的,在原混凝土未承受外力情况下需要对其加固处理,或完全卸载的加固处理,即无应力下的加固处理;2)在混凝土承受外力后,由于承载力不足而需要对之加固,加固时由于各种原因不能卸载或卸载不完全,在混凝土有应力的状态下加固,即有应力的情况下加固。钢筋混凝土柱经外包钢加固后,使得加固构件由原来的单一截面变为组合截面,形成组合受力构件,其受力性能与加固前的结构有较大差异,从而完成对建筑结构的加固。

2 外包粘钢技术在建筑结构加固中的应用

2.1 工程概况

该建筑为10层钢筋混凝土框架结构,总建筑面积为17 700 m2,该项目的建设单位为北京××房屋开发有限公司,设计单位为北京市××规划设计院,施工单位为北京××建筑有限公司,监理单位为北京××监理有限责任公司,混凝土施工采用现场搅拌、非泵送的方式。工程于2008年7月开工,2009年2月完成主体施工。工程主体结构竣工后,北京建筑科学研究院工程质量监督站在主体结构检测抽检过程中,发现该工程的1,2层框架柱的混凝土抗压强度未达到设计要求。后由施工单位委托××建筑工程测试中心对该楼1,2层框架梁柱的混凝土抗压强度进行专项检测。

2.2 问题分析

通过××大学工程测试中心检测,该工程1,2层梁柱混凝土强度达不到设计强度要求,经过设计单位核算,不能满足结构安全和使用功能,依据GB 50300-2001建筑工程施工质量验收统一标准有关规定,需要进行加固处理。

2.3 加固方案的选择

通过试验分析,采用圆形加固受力性能较好,但增加面积较大,且1,2层为网点用房,已经预售,另外减少使用面积,不满足用户要求;方形加固方案对柱的承载能力提高不及圆形加固,但考虑到该项目为新建项目,为尽量减少结构尺寸变化,综合来看应该选择方形加固方案。钢筋混凝土柱外包钢加固法,用CGM水泥基灌浆料少量增大柱子截面,并外包钢板套筒,在新增加截面的部分提高柱子承载力的同时,还因新增钢板箍的横向约束作用,使原混凝土柱产生良好的三向应力状态,因而可以大幅度提高柱子的承载力,另因粘结效果还使外包钢套、灌浆料与原柱之间可靠地连接成整体。外包钢加固方法不仅能满足项目提出的在柱子加固时既要大幅度提供其承载力,又要使柱子的横截面积增大不多的要求,而且具有整体性强,可靠性高等优点。

2.4 加固材料选择

CGM(高强无收缩灌浆料)是中冶集团建筑研究总院研制的一种水泥基灌料,以高强度材料为骨料,以水泥作为结合剂,具有高流态、微膨胀、防离析、强度高、使用范围广等优点,膨胀率大于0.02%,28 d抗压强度超过C55混凝土,在-100 ℃～600 ℃环境下,均能保持良好性能。它施工工效高,操作简单,加水即可使用,能确保工程质量。

2.5 施工方法

2.5.1 卸载

本工程新加部分在加固后并不立即分担荷载,而是在新增荷载下,即第二次加载情况下,才开始受力。这样,整个加固结构在其后的第二次荷载受力过程中,新加部分的应力、应变始终滞后于原结构的累计应力、应变,原结构的累计应力、应变值始终高于新加部分的应力、应变值,原结构达到极限状态时,新加部分的应力、应变值可能还很低,破坏时,新加部分可能达不到自身的极限状态,其潜力可能得不到充分发挥。因此,在加固结构中应卸荷和加强细部处理。在可能的情况下应该将所有活荷载全部去掉,如果不能去掉,则应该采用施加反力的方法,将原构件的应力应变水平降低一些,最理想的状态是将原构件的应力应变降低为零。本工程的卸荷方法为:将原设计中180厚空心砖墙改为60厚三拓板轻体隔墙,240厚空心砖墙改为1/4砖并60厚三拓板组合墙。

2.5.2 施工操作

1)基层处理:将柱边墙体及装饰拆除干净,用角磨机除去柱表混凝土风化层,并将表面凿毛或打成沟槽,深度不宜小于6 mm,柱面亏损处应剔凿到坚实的混凝土面。2)断面控制:测出基层处理合格后的柱断面尺寸,根据设计图纸计算出柱周加大断面的厚度。为节约材料,更好地保证工程质量,均按平均值计算。选定一柱角,按计算出的柱加大断面厚度,两侧吊垂线,分别在距楼板上皮600 mm,1 500 mm处,测出此点位柱加大断面的实际尺寸,并在柱面上做好标志。钢板粘贴面要进行除锈和粗糙处理,打磨纹路要与钢板套筒受力方向垂直。3)模板支设:柱钢板拼焊验收合格后,支设模板。柱支模必须自上而下进行,以避免灰尘颗粒落到下部模板上,影响加固质量。柱支模采用外包钢板内框法,用50 mm×30 mm的方木,按外包钢板之间的实测尺寸支内模,方木与柱相接的面要刨平,方木可多次周转使用。4)CGM的配制:CGM灌浆料拌和时,加水量应按随货提供的产品合格证上的推荐用水量加入,搅拌均匀即可使用。对地脚螺栓锚固和载埋钢筋,用水量可根据工程实际情况适当减少。拌合用水应采用饮用水,使用其他水源时,应符合现行JGJ 63混凝土拌合用水标准的规定。5)搅拌地点应尽量靠近灌浆施工地点,距离不宜过长。6)每次搅拌量应视使用量多少而定,以保证40 min以内将料用完。7)CGM浇筑:浇筑CGM应自下而上进行,沿柱高每隔1.2 m,当CGM在出气孔一侧溢满钢板套筒时,表明下部CGM可随用随拌制,也可连续进行浇筑,直至全部完成。8)节点处理:钢板穿楼板遇混凝土梁时,须按图纸单肢切除钢板并与梁头加强钢板焊接,而另一肢与上层钢板对接时,需将板上钢板局部切除,不仅工序复杂,也很难保证施工质量。根据设计等强焊接要求,经过计算进行施工。

本工程经过加固后,已经被验收通过,即将再次投入使用。

参考文献

[1]张熙光,王骏孙,刘惠珊.建筑抗震鉴定抗震加固手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[2]江见鲸.建筑工程事故分析与处理[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

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[4]娄宇,王红庆,李如白.碳纤维加固技术及其工程应用[J].工业建筑,2001(10):39-40.

木结构应用特点 篇10

在本次辽宁省滨海公路全线的桥梁结构物中, 10m~20m跨径的桥梁占据了相当大的比例, 且在全线分布密度大, 对于处于填方地段的路段, 桥梁上部结构的建筑高度直接影响本路段的填土高度, 也即直接影响整个滨海公路的工程造价。因此具有建筑高度低、外形轻巧美观、制作方便等优点的空心板梁结构无疑是设计中首选的结构形式。

中、小跨径的空心板桥多采用结构简支, 桥面连续的体系形式, 结合已建成通车的公路的实际使用情况, 10~16m跨径桥梁的桥面连续使用情况一般均比较好, 而且若全部采用先简支后连续设计, 支座不均匀沉降引起的结构次内力相对较大, 需增配较多的钢筋, 不够经济合理。但是对于跨径大于或等于20m的桥梁来说, 由于梁端转角较大, 采用传统的桥面连续这种结构在桥梁运营一段时间后桥面连续位置处容易发生开裂, 对行车舒适性及公路养护等方面均会带来不利的影响, 因此在本次滨海公路的板梁设计中, 20m以下跨径仍采用结构简支, 桥面连续的形式, 但是对于多跨20m空心板梁, 则采用结构上先简支后连续的设计, 用以抵抗对结构不利的滨海环境, 增强其耐久性, 同时也可以极大的改善道路的行车条件。

2“先简支后连续”结构体系的合理性

“先简支后连续”是一种介于简支结构与传统现浇连续结构之间的桥梁形式, 这种结构通过工厂预制、现场吊装形成一般简支体系, 然后通过浇筑支点连续段混凝土、更换支座 (体系转换) 形成连续结构。此种桥型它充分发挥了简支桥梁和连续桥梁的优点, 克服了它们的缺点。

首先, 这种体系跟简支梁一样结构简单, 并能有效地减小截面尺寸或者减少结构的预应力配束。对于中等跨径的桥梁来说, 其受力特性之一是可变荷载 (主要是汽车荷载) 产生的内力占总荷载内力的比例较大, 一般会占到30%~50%左右, 而“先简支后结构连续”体系在运营阶段已转换为连续体系, 由于支点负弯矩的“卸载”作用, 使汽车荷载产生的跨中弯矩明显减少, 从而减小设计尺寸或者减少配束, 使得结构更趋于合理。

其二, 可以预制吊装施工, 上下部施工能同时进行、进度快。这种体系上部结构采用的基本是简支梁的施工方法, 得到的却是结构更优的连续梁, 而且结构在墩顶完成湿接亦无需临时大型支架, 适用性强。相比于传统连续梁复杂繁琐的施工过程、较高的建设费用和较长的施工周期, “先简支后结构连续”体系能有效避免这些缺点, 从而加快施工进度, 提高经济效益。

其三, 预制装配的“先简支后连续”板梁在受力性能方面也具有较大的优越性, 其受混凝土的收缩徐变以及支座不均均沉降等影响较小。在预制装配为简支结构时, 由于混凝土的龄期较早, 收缩与徐变的变形量都较大, 而这时的变形结构体系是静定体系, 并不产生支座反力, 没有内力重分布问题产生, 支座产生的不均匀沉降也不会产生次内力。在结构形成连续体系后, 结构虽为超静定, 但此时收缩、徐变及支座不均均沉降较小, 也不会产生较大的二次内力。

最后, 从运营条件来说, 这种体系具有变形小、伸缩缝少的优点, 避免了简支梁桥波浪式跳车、在长期使用中桥面连续及伸缩缝常出现破坏的缺点, 可以像连续梁桥一样行车无断点, 从而使得行车高速、平稳、舒适。

3 先简支后连续预应力空心板梁结构体系的形成

先简支后连续空心板是采用先简支安装预制空心板再现浇连续段混凝土的施工方法, 连续处可分为预应力混凝土连续和钢筋混凝土连续2种形式。受空心板建筑高度和断面形式的限制, 预应力混凝土连续方式的施工繁杂, 质量也不好控制, 一般在空心板结构中较少采用。目前通常采用的是钢筋混凝土连续方式。

在桥梁由结构简支转连续的施工过程中, 一般采用比较多的方法有两种:一种是在简支梁安装时先设临时支座, 在现浇连续段设永久支座。当结构形成连续之后, 再将临时支座拆除, 只留下永久支座。这种方法结构受力明确, 但是施工要麻烦一些;另外一种方法是在简支梁安装时设支座, 当结构形成连续之后, 不拆除支座, 而直接转为永久支座。这种方法施工比较简便.但是受力上有些不够明确。本次滨海路的设计采用了前者的做法。

4 先简支后连续预应力空心板梁设计实例研究

在2007年辽宁省大连市滨海公路施工图设计中, 根据业主方面的要求, 20m跨径的大桥上部统一采用了先简支后连续预应力空心板梁结构。下面以笔者设计的滨海路某11-20m大桥为例加以说明。

全桥上部为11-20m先简支后连续预应力混凝土空心板, 设计荷载等级为公路Ⅱ级, 安全等级为二级, 环境类别盖梁以上按Ⅱ类考虑, 盖梁以下 (含盖梁) 按Ⅲ类环境考虑, 采用4×20+3×20+4×20的联孔方式, 桥面全宽13.05m, 横桥向10片板。其中中板板宽为1.24m, 边板板宽为1.52m (如图1所示) , 板高0.95m, 桥面现浇混凝土铺装层厚度为10cm。预制空心板部分采用C50混凝土。

对于先简支后连续结构来说, 关键是连续部位的设计, 在本桥的设计中, 现浇连续部分采用了C50钢筋混凝土连续方式, 墩顶现浇段纵桥向长度为0.6m, 支座采用单排支座, 在施工中进行支座转换。现浇接头采用锯齿形以增强其纵向联系, 构造尺寸如图2所示。

该桥主要施工工序, 大致为以下四个阶段。第一阶段:预制梁板, 张拉预应力, 安装临时支座, 架设主梁;第二阶段:安装墩顶永久支座, 焊接连续段的连接钢筋, 现浇铰缝和连续段混凝土;第三阶段:现浇桥面混凝土铺装层, 待混凝土达到设计强度后拆除临时支座, 进行体系转换;第四阶段:浇注防撞墙混凝土及桥面沥青铺装层, 安装排水设施等。典型的四孔一联的施工程序如图3所示。

本设计按照《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 第4.3.10条计算结构由于梯度温度引起的效应, 各参数如下:沥青混凝土铺装层厚70mm, A=300mm;正温差时, T1=17.6℃, T2=6.22℃;反温差时, T1=-8.8℃, T2=-3.11℃。对于先简支后连续的空心板桥来说, 应当考虑基础的不均匀沉降带来的影响, 本计算中支座不均匀沉降按5mm考虑。

活载的横向分布系数采用《桥梁博士3.1》的横向分配系数模块进行计算。分别按杠杆法、刚接板梁法、铰接板梁法三种方法计算, 支点采用杠杆法数据, 四分点到跨中采用刚接板梁法、铰接板梁法两者的最大值, 支点到四分点按直线内插求得。

计算过程采用《桥梁博士3.1》结构计算程序中的直线桥模块对先简支后连续预应力空心板梁进行结构分析。预制空心板部分按预应力混凝土A类构件进行持久状况承载能力极限状态及正常使用极限状态验算, 墩顶现浇连续段按照钢筋混凝土结构进行持久状况承载能力极限状态抗弯强度及斜截面抗剪强度验算, 并按照持久状况正常使用极限状态进行裂缝验算。计算过程中, 考虑5cm桥面混凝土铺装参与结构受力, 剩余5cm混凝土铺装、沥青混凝土铺装、铰缝、防撞墙、空心板的封头混凝土均作为荷载。计算结果如图4、图7所示。

预制空心板部分采用先张法施加预应力, 预应力筋为φs15.2mm钢绞线, 计算得到中、边板的预应力钢束的数量如表1所示。由图4看出, 连续空心板在受梯度温度、不均匀沉降、活荷载及收缩徐变的作用下, 各连续桥墩处空心板下缘同样产生正弯矩。为抵抗此正弯矩, 连续桥墩处空心板下缘必须配置一定数量的普通钢筋。

设计中对先简支后连续预应力空心板进行了结构抗剪强度计算, 经计算, 预制空心板不用进行端部截面尺寸加宽。

由于连续空心板在连续墩墩顶上缘无预应力钢束, 此处的主拉应力很大, 该处主要验算钢筋混凝土单元的裂缝与承载能力极限状态。

全桥支点附近单元按钢筋混凝土构件计算裂缝, 计算结果显示上下缘的最大裂缝值为0.188mm, 小于容许值0.20mm, 满足规范要求。

5 结论

通过上述理论和实例分析, 大致可得如下结论:

5.1 先简支后连续预应力空心板梁的预制空心板部分应按照A类构件设计要求进行设计。

5.2桥面混凝土铺装与上部板之间通常会设置相当数量的剪力键以加强连接, 设计中可以适当考虑部分厚度的桥面铺装层参与结构受力, 这比较符合实际受力情况。

5.3 墩顶现浇连续段应满足钢筋混凝土结构承载能力极限状态下的要求, 同时还应对裂缝宽度进行验算。

5.4先简支后连续预应力空心板梁结构在造价增加不多的情况下即可达到行车舒适的目的, 而如果改用现浇钢筋混凝土连续箱梁结构, 梁部造价则会显著增加。

5.5与现浇钢筋混凝土连续箱梁结构相比, 先简支后连续预应力空心板梁结构可以大批量预制安装, 节约施工模板, 缩短工期, 而且梁板的工厂化预制对施工质量也可以得到较好的控制。

综上所述, 先简支后连续预应力空心板梁在中等跨径连续梁结构中有较高的竞争优势, 尤其是对结构耐久性要求较高的滨海地区, 以及对行车舒适性有特殊要求的公路, 更具有较高的推广应用价值。

参考文献

[1]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 1996.

[2]JTG D60-2004, 公路桥涵设计通用规范[S].

[3]JTG D62-2004, 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

圣母升天大教堂结构特点研究 篇11

关键词：圣母升天大教堂；建筑结构；壁画；圣像

圣母升天大教堂是一座东正教教堂，位于俄罗斯莫斯科克里姆林宫内大教堂广场的北侧。大教堂被视为莫斯科大公国的母堂。其目前的教堂，是在1475年至1479年，莫斯科大公伊凡三世委托意大利建筑师菲奥拉万蒂所建。从1547年到1896年，俄国历代君主加冕仪式在此隆重举行。此外，俄罗斯正教会大部分牧首和莫斯科都主教都安葬于此。那么就让我们研究一下圣母升天大教堂的结构特点。

一.外部结构

圣母升天大教堂地面采光系统是由十个四边形窗户和七个祭坛半圆窗组成。正西面中间部分还有第十八个低光窗。后来这个窗户连同假连拱残片，共处于西面台阶屋顶下面。这是唯一一个在后来没有遭受砍宽的低光窗（1683年教堂进行了大修）。1894-1895年，俄国建筑师贝科夫斯基对教堂进行修复，恢复了其原来的面貌。但是，如果说从外形上看，这些窗户的原始面貌都是四边形这一点无可厚非，但是拱点式窗户还是引起了争议。

圣母升天大教堂拱顶设计颇有意思——12个大小相等的部分组成，5个由圆屋顶覆盖，7个由交叉穹窿覆盖。这种交叉穹窿样式的大公莫斯科建筑由亚里士多德首先采用，最先掌握这种技术的是前蒙古罗斯。卡维利马歇尔推测，根据菲奥拉万蒂最开始的想法，在17世纪前，教堂各部分之间其实是没有相互串通的拱门的。作为证据他指出在修复教堂平整壁画的过程中发现，如今现存的大部分拱门都是和拱顶断开的，中间的缝隙涂上的白灰泥。这些清晰可见的痕迹充分说明，拱顶壁画在某段时期内是没有分幅线的，拱顶相对于建筑和壁画来讲是一体的。在17世纪时建造了拱门来加固拱顶。

如今，圣母升天大教堂的穹窿和祭坛半圆都安装上了条铁金属框架，并用铜制屋顶覆盖住了。覆盖层样式接近于原来模样，但是为了更好地排水，整个教堂的屋顶中心人为的提高了。屋顶下面是宽阔的阁楼。这些屋顶，除了几次用铜制屋顶替换外，都是在1683年建造的。

教堂地基是防地震结构。（根据史册记载，可能正是由于地震引起克里夫佐夫教堂和梅什金教堂的毁坏）。在20世纪六七十年代，随着对教堂研究的加深，地下空间面目也逐渐被揭开，其结构是这样的：在奠地基之前先打下橡树木桩（木桩长100-130）.地基比现在的地板矮4米，地基底面是椭圆形切面。到17世纪时，由于木桩腐烂和建筑重量过度压实土壤，造成了地基不均匀下沉，从而引起了教堂承重结构和外围结构不均匀塌陷。尤其是教堂东北角，已经开始“脱离”教堂本体了。正是为了应对这些变形才迫切需要锻造的部件和防险措施。

教堂墙壁由白色石头砌成，石头用石灰抹平，里面填上砌体。“黑色的”地板由砖块填充（为了节俭并不是所有的砖块都是整块的），而“洁净的”地板则是由厚度为17厘米的菱形白石板铺成。建筑最主要的要素是：拱顶，拱门和圆鼓状屋顶，它们由砖砌成，房檐也是白色石头砌成的。砖块尺寸为28×16×7厘米，内部是由30厘米厚白石块作衬里的圆柱。祭坛隔栏位于砖拱之上，同时砖拱又靠在立柱和外侧墙壁上，这就确保了建筑下沉时隔栏的稳定性。砖砌的墙壁将整个祭坛北边部分分为祭坛和副祭坛两部分。金属锻造件使得拱门和拱顶更加牢靠地固定在基座上。同时使用砖和白石来建造结构最复杂的部分（拱门，拱顶，圆屋顶，石柱），这就加快了建造工作，并且赋予建筑结构很高的安全可靠性。西门台阶上的墙壁和拱顶是由更大尺寸的砖头砌成（30×14.5×8厘米，以及22×11×5厘米），可能是因为它们建造稍晚些的缘故。

这种同时使用砖头和白石来建造教堂的混合技术使得从一开始教堂就是白色的。但是在1894-1895年期间，在修补教堂墙壁时，不知是风化的原因，还是清理过程中人为的原因，使得墙壁上出现了很多裂缝，不得不使用当时最流行的石灰将这些裂缝填上。所以今天很多学者都怀疑，从建造教堂一开始，教堂是不是就是白色的。

二.内部结构

到1515年，整个教堂内部都画满了壁画。最原始的壁画只有一部分保留到了今天。很快在教堂祝圣之后，在教堂里就开始举行都主教按手礼仪式和俄国沙皇加冕典礼，并且宗主教也埋葬在这里。圣母升天大教堂经历了几次火灾，两次被雷电击中。1812年教堂遭到法国人的破坏，圣像都被抢走了，教堂受到了玷污。圣像上用珠宝装饰的服饰也被抢走了。圣徒圣骨匣上的银制板块被扔进教堂熔铁炉里熔化了，炉渣和烟灰破坏了大部分的壁画。在法国人离开之后，在教堂柱子上发现了字样，证明法国人在此融化了325普特银子和18普特金子（1普特=40俄磅≈16.38千克）。他们把马匹圈在教堂里，栓缰绳的钉子直接钉在圣像上。俄罗斯人民看到这一场景非常震惊，但是敌人不可能运走所有的战利品，部分银子和主教堂灯被夺回并送回了教堂。为了恢复教堂花费了大量的时间和金钱。

2.1 壁画

为了完成圣母升天大教堂的壁画，吸引了很多优秀的工匠。在圣坛隔壁上好保留着莫斯科克里姆林苦行僧像，这幅壁画是著名的圣象画家季奥尼西亚于1481年完成。另外还有当时著名的圣坛构图《以弗所熟睡中的七少年》、《四十谢瓦斯基烈士》、《魔术师的崇拜》等等。然后1513-1515年圣母升天大教堂第一次被涂绘。1642到1643年这些壁画用灰泥抹掉，由150名艺术家以沙皇钦点的圣象画家伊万、鲍里斯和西多尔为首的一队人完成了现存的壁画。

教堂建筑和壁画设计成宇宙的样式，其中拱顶象征着天空，由柱子支撑着。通常，柱子上会放上男人的画像，他们耗尽生命穷尽一生，支撑着教堂，就像柱子支撑着拱顶一样。

圣母升天大教堂结构缜密，空间明亮。在教堂圆顶上放着上帝不同的画像，墙壁上部分画满了福音书插图，它们的位置是按照一年礼拜顺序排列的。后面两排圣母玛利亚和歌颂她的教会颂歌插画。下面一排是普世教会图。西边墙上是很大的一幅《最后的审判》。圆柱上画着很多受难者的身躯。19世纪末到20世纪，在修复教堂时，在圣坛和圣坛隔壁上发现了一些15-16世纪的壁画，其中包括伟大的圣象画家季奥尼西亚完成的圣坛构图《以弗所熟睡中的七少年》、《四十谢瓦斯基烈士》、《魔术师的崇拜》等等。

2.2 圣像和圣像壁

圣像壁建造于1653年，由宗教主尼康发起。其上面绘画的69幅圣像记录了结合《圣经》的人类的整个历史。上面一排——《旧约》时期，发生在耶稣化身之前，后面那排画着圣母征兆前的先知们，他们手拿记录耶稣预言文本的纸卷。在庆祝日那排是与耶稣生平有关的圣像。主要有《三圣像》，记录着耶稣再生——施洗约翰、圣母玛利亚在耶稣上帝面前祈祷，对应希腊传统中的十二信徒。

木结构应用特点 篇12

关键词：CS/结构,B/S结构,医院信息管理系统

随着科学技术和计算机技术的快速发展,医院信息管理系统也得到了飞速的发展,在我国的各大、中、小型医院中都广泛的使用了医院信息管理系统,各医院的信息化建设的程度是衡量医院信息管理系统发展的主要标准。

根据我国医院信息管理系统的发展情况,可以划分为3个阶段,分别为医院信息管理系统阶段、临床医疗信息管理系统阶段和区域医疗信息化阶段,这3个阶段显示了医院信息管理系统从最早的单机系统,逐步向“文件 / 服务器”系统方向发展,当前医院信息管理系统大多是采用了B/S或C/S架构模式。当前,在很多文献资料中显示“B/ S架构已经取代C/S架构”,但是由于二者之间优缺点的原因,未来医院信息管理系统的发展中会考虑将二者结合使用,针对这种情况,本文主要是对C/S架构和B/S系统架构进行比较分析,并分析二者在医院系统中的实际应用。

1C/S架构和B/S架构比较

客户机 / 服务器模式称为C/S架构,这种模式受到数据通信量和服务器连接数的限制,比较适合在用户数目较少的局域网内使用。同服务器一样,客户机也具备一定的数据存储和数据处理能力,所以在客户机和服务器两端合理地分配软件的计算和数据处理功能,有助于降低网络流量和服务器的数据处理压力。C/S体系结构图,如图1所示。

浏览器 / 服务器模式称为B/S(Browser/Server)架构, 由于C/S架构存在着一些缺点,随着网络技术的提高,对C/S架构做了一些改进,形成了B/S架构。在这种架构下, 客户端计算机的载荷被大大降低了,用户界面是通过浏览器来实现的,主要的数据处理过程都在服务器端进行,只有极少部分事务逻辑在浏览器端实现,这就是一种三层3-tier结构。对B/S架构系统的升级与维护工作的成本和工作量相比C/S架构降低了很多。B/S体系结构图,如图2所示。

具体区别为:

(1)数据安全性。C/S结构的软件需要在不同的地点安置多个服务器,这些不同服务器内部数据之间需要进行数据同步工作。整个C/S结构系统的数据安全性受到单一服务器数据安全性的影响,存在较大的数据安全风险。 而B/S结构的软件,客户端不需要保存任何数据以及与数据库的连接信息,所有系统数据都集中存储在数据库服务器中,也就不需要进行数据同步工作,数据安全风险大大降低。

(2)数据一致性。在C/S结构中,对于具有异地子公司的大型集团公司来说,在各地区都会安置区域级服务器。这些服务器每天都要进行数据同步工作,在同步工作完成后才能获得最终数据。但是,如果局部网络产生故障, 将导致某服务器不能参与数据同步工作。即便顺利完成同步,每个服务器上的数据也不是同一时间点的数据,严格地说数据总是不可能一致。而在B/S结构中,所有数据都是在数据库服务器中集中存放的,不同客户端产生的数据变动都将直接进入到数据库,数据一致性问题在B/S结构中并不存在。

(3)数据实时性。在C/S结构的应用里,不可以对当前正在发生的业务进行查看,而只能对事后数据进行查看。而在B/S结构里情况就不同了,不但能够随时看到当前正在发生的业务,而且对决策过程也有帮助,使企业的损失得到了有效避免。

(4)数据溯源性。为了降低数据通信流量,大部分C/S结构软件只上传中间报表的数据,总公司在服务器中查不到分支机构所产生的原始的业务单据。而对于B/S结构来说,它的数据是集中存储在数据库中的,所以总公司可以直接进入数据库中查找原始的业务单据,也就是看到结果以后可以追溯到它的源头。

(5)服务响应及时性。企业的业务流程、业务模式以及软件系统自身都不是一成不变的,企业会根据不同情形不断调整业务流程及模式,软件开发者也会对软件进行升级和维护。对于C/S结构的软件,即使是非常小的程序改动,都需要对每一个分布的节点进行升级,需要较长的部署时间,而且更新过程中必须要暂停一切业务,进行“休克更新”,才能保证程序版本的一致性,其服务响应时间很长。而对于B/S结构的软件来说,需要更新的内容都在服务器上面,单独的应用节点中不存在任何程序,只要更新了服务器就可以了,能够做到快速服务响应。

(6)网络应用限制。C/S结构软件对网络的带宽有一定的要求,仅仅适用于局域网络或者带宽超过1M的宽带网络;而B/S结构软件对带宽的要求没有那么苛刻,包括33.6K拨号上网的带宽也能满足B/S结构软件的需求。 尤其是在宽带没有普及的地方,如迪信通集团的一些分公司,都是依靠电话线采用拨号上网方式来使用系统的。

2在医院中的应用